OECD 양분수지를 이용한 축산선진국의 농경지 축산분뇨 이용실태 평가 Evaluation of Livestock Manure Utilization Rates as Agricultural Purpose in Developed OECD Countries by Using Nutrient Balances원문보기
OECD 양분수지분석법인 Surface Balance법에 의해 분석된 우리나라의 질소와 인산수지는 1985년 이후 지속적으로 증가하여 2006년 현재 OECD 회원국 중에서 가장 높은 수준인 것으로 예측되었다. 주요 축산 선진국의 질소와 인산수지는 강력한 가축사육두수 및 농경지 양분사용량 제한 법률 등의 운영으로 지속적으로 감소하고 있으나, 우리나라는 화학비료 사용량 감소에도 불구하고 가축사육두수 증가에 의해 상대적으로 높은 수준을 유지하고 있다. 축산선진국인 벨기에, 덴마크, 독일, 네덜란드의 전체 인산투입량에 대한 축산분뇨 유래 인산의 비율이 최근 60-70% 까지 증가하고 있어 농경지 양분의 절대량을 축분뇨에 의존하고 있는 것으로 예측된다. 인산수지와 인산투입량에 대한 축산분뇨의 부하율이 높은 벨기에와 네덜란드의 농경지 축분뇨 인산 시용량은 2004년 $31-33\;kg\;P\;ha^{-1}$로 우리나라와 비슷한 수준이었다. 벨기에와 네덜란드의 농경지 축산분뇨 시용수준은 지속적으로 감소하고 있으나, 우리나라는 지속적으로 증가하고 있어 가축사육두수 조절을 통한 양분수지 저감을 위한 적극적 정책수립이 필요할 것으로 판단된다.
OECD 양분수지분석법인 Surface Balance법에 의해 분석된 우리나라의 질소와 인산수지는 1985년 이후 지속적으로 증가하여 2006년 현재 OECD 회원국 중에서 가장 높은 수준인 것으로 예측되었다. 주요 축산 선진국의 질소와 인산수지는 강력한 가축사육두수 및 농경지 양분사용량 제한 법률 등의 운영으로 지속적으로 감소하고 있으나, 우리나라는 화학비료 사용량 감소에도 불구하고 가축사육두수 증가에 의해 상대적으로 높은 수준을 유지하고 있다. 축산선진국인 벨기에, 덴마크, 독일, 네덜란드의 전체 인산투입량에 대한 축산분뇨 유래 인산의 비율이 최근 60-70% 까지 증가하고 있어 농경지 양분의 절대량을 축분뇨에 의존하고 있는 것으로 예측된다. 인산수지와 인산투입량에 대한 축산분뇨의 부하율이 높은 벨기에와 네덜란드의 농경지 축분뇨 인산 시용량은 2004년 $31-33\;kg\;P\;ha^{-1}$로 우리나라와 비슷한 수준이었다. 벨기에와 네덜란드의 농경지 축산분뇨 시용수준은 지속적으로 감소하고 있으나, 우리나라는 지속적으로 증가하고 있어 가축사육두수 조절을 통한 양분수지 저감을 위한 적극적 정책수립이 필요할 것으로 판단된다.
The nitrogen (N) and phosphorus (P) balances in Korea during 1985-2006, which calculated according to the surface balance method of the PARCOM guidelines, continually increased with the lapse of year, and then might keep the highest levels with about $250kg\;N\;ha^{-1}$ and $50kg\;P\...
The nitrogen (N) and phosphorus (P) balances in Korea during 1985-2006, which calculated according to the surface balance method of the PARCOM guidelines, continually increased with the lapse of year, and then might keep the highest levels with about $250kg\;N\;ha^{-1}$ and $50kg\;P\;ha^{-1}$ in 2006 among OECD countries. National phosphorus balance of the developed OECD countries (Belgium, Denmark, Germany, The Netherlands) in the livestock feeding industries has significantly decreased, due to limit livestock feeding density and nutrient application level by using strong legislation. However, Korean P balance was not apparent decrease, since the number of livestock feeding heads has been increasing, irrespective with the decrease of chemical fertilizer consumption. Manure P portion to the total P input amount of the above four OECD Countries in nutrient balance has continuously inclined to 60-70%. Therefore, the large portion of livestock manure might be used as nutrient source in agricultural side in these countries. In particular, manure P application levels of Belgium and The Netherlands, which have relatively high P balance and manure P portion to total P input dose, was estimated to be $31-33\;kg\;p\;ha^{-1}$ in 2004, and it was similar level with that of Korea in 2006. The manure P application levels for agricultural purpose has continuously decreased in these two OECD countries. In contrast, our manure P application rate continuously increased, and therefore we need the strong political countermeasure to control livestock feeding density at the resonable level.
The nitrogen (N) and phosphorus (P) balances in Korea during 1985-2006, which calculated according to the surface balance method of the PARCOM guidelines, continually increased with the lapse of year, and then might keep the highest levels with about $250kg\;N\;ha^{-1}$ and $50kg\;P\;ha^{-1}$ in 2006 among OECD countries. National phosphorus balance of the developed OECD countries (Belgium, Denmark, Germany, The Netherlands) in the livestock feeding industries has significantly decreased, due to limit livestock feeding density and nutrient application level by using strong legislation. However, Korean P balance was not apparent decrease, since the number of livestock feeding heads has been increasing, irrespective with the decrease of chemical fertilizer consumption. Manure P portion to the total P input amount of the above four OECD Countries in nutrient balance has continuously inclined to 60-70%. Therefore, the large portion of livestock manure might be used as nutrient source in agricultural side in these countries. In particular, manure P application levels of Belgium and The Netherlands, which have relatively high P balance and manure P portion to total P input dose, was estimated to be $31-33\;kg\;p\;ha^{-1}$ in 2004, and it was similar level with that of Korea in 2006. The manure P application levels for agricultural purpose has continuously decreased in these two OECD countries. In contrast, our manure P application rate continuously increased, and therefore we need the strong political countermeasure to control livestock feeding density at the resonable level.
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문제 정의
OECD 회원국의 축산분뇨 자원화 현황에 대해 비교할 만한 자료의 확보는 현재까지 다소 어려운 실정이다. 본 연구에서는 OECD 사무국에 보고된 각국의 공식자료를 통해 간접적으로 가축분뇨의 양분화실태 해석을 시도하였다. 현재까지 가축 사육과정 중 발생되는 축산분뇨는 유기물 함량과 BOD 부하량이 대단히 높기 때문에 대부분 퇴비화와 액비화를 통해 자원화되고 있으며, 극히 일부가 수처리 시스템을 통해 정화되고 있다.
본 연구에서는 가축사육두수가 지속적으로 증가하고 있는 우리 현실을 감안하여 국가적 차원에서 합리적인 축산분뇨 활용수준을 산정하고자 주요 OECD(경제개발 협력기구) 회원국의 OECD 양분수지(nutrient balance) 값을 분석하여 축산분뇨의 농경지 시용수준을 평가하였다.
제안 방법
OECD 회원국 중 주요 축산선진국의 축분이용실태를 간접 조사하기 위해 각국의 인산 총 투입량(input)에 대한 축산분뇨 유래 인산이 차지하는 비율(%) 변화를 조사하였다 (Fig. 3). 우리나라는 1985년 약 28% 정도의 축산분뇨 유래 인산의 비율이 연차가 경과함에 따라 꾸준히 증가하여 2005년 약 43%까지 높아졌다.
각국이 2006년 OECD12) 사무국에 보고한 질소와 인산수지 자료를 바탕으로 ① 총 양분투입량에 대한 가축분뇨 부하량 변화를 1차적으로 산정하였다. 그리고 각국 농경지에서 가축분뇨 이용실태를 간접적으로 예측하기 위해 비교적 자연환경에서 변화(dynamics)가 적은 인산을 대상으로 ② 농경지 단위면적 당 인산의 투입량 변화와 가축분과 화학 비료 부하량 변화를 산출하였다.
본 연구에서 1985년부터 2006년까지 우리나라의 질소와 인산수지변화를 분석하였다. 이때 질소수지(nitrogen balance)는 김 등7)과 동일한 방법과 지수를 이용하여 산정되었다.
이때 질소수지(nitrogen balance)는 김 등7)과 동일한 방법과 지수를 이용하여 산정되었다. 질소 투입량(input)은 화학비료와 종자 등의 사용량, 가축분뇨발 생량, 강우와 생물학적 고정 등의 자연유입량 등의 합으로 산정하였으며, 질소 제거량(output)은 작물과 사료 수확을 통한 회수량의 합으로 산출하였다. 인산수지(phosphorus balance) 산정에는 인산 유입요소로서 화학비료 판매량, 가축분뇨발생량, 종자 등을 통한 유입량만이 고려되었으며 자연유입량은 무시되었다.
대상 데이터
우리나라 농경지에서 축산분뇨 부하량을 축산선진국과 비교하기 위해 OECD 회원국 중 우리나라와 같이 집약적 농업 형태로 농경지 단위면적당 가축사육 밀도가 높은 5개 국가(네덜란드, 덴마크, 독일, 벨기에, 일본)를 조사대상국가로 선발하였다. 각국이 2006년 OECD12) 사무국에 보고한 질소와 인산수지 자료를 바탕으로 ① 총 양분투입량에 대한 가축분뇨 부하량 변화를 1차적으로 산정하였다.
인산 제거량은 작물과 사료작물 수확을 통한 인산 회수량의 합으로 산출되었다. 이때 사용된 자료는 대외적으로 신뢰할 수 있는 자료, 즉 농림통계연보와 같은 국가단위 통계자료, 국가기관 등에서 연구하여 발표한 우리나라 대표 지표, 농업의 형태가 유사한 일본의 자료, OECD 사무국에서 제안한 자료 등을 이용하였다.
성능/효과
예를 들어 벨기에는 1985년에 26%에서 2004년 63%, 덴마크는 53%에서 71%, 독일은 42%에서 60%, 그리고 네덜란드 69%에서 72%까지 꾸준히 가축분뇨 유래 인산의 비율이 증가되었다. 각 회원국의 인산수지는 연차적으로 감소하는 것과(Fig. 1) 이와는 반대로 총 인산 투입량에 대한 축산분뇨 유래인산의 비율이 높아지고 있는 것으로부터(Fig. 3), 공통적으로 농경지에서 화학비료사용량이 감소하고 있으며 상대적으로 축산분뇨의 양분화 비율이 점점 높아지고 있음을 간접적으로 예측할 수 있었다.
8%까지 크게 증가하였다. 결과적으로 2005년 이전까지 우리나라의 질소와 인산수지의 지속적인 증가는 가축 사육두수 증가에 의한 축산분뇨 배출량 증가의 영향이 큰 것으로 분석되었다.
특히 우리나라의 축산분뇨 농경지 시용 수준도 벨기에와 네덜란드의 수준에 이미 도달하여 있어 더이상의 가축분뇨 생산량증대는 환경오염문제를 야기시킬 수있을 것으로 판단되어 대책수립이 필요할 것으로 사료된다. 결과적으로 우리나라 양분수지의 과잉을 효과적으로 낮추기 위해서는 지속적으로 증가하고 있는 축산분뇨의 부하율(%) 감소, 즉 가축사육두수를 합리적 수준까지 조절하는 것이 가장 합리적 조치일 것으로 판단된다.
2004년 이후 네덜란드의 양분수지에 대한 자료의 확보는 불가능한 상태이기 때문에 이후의 변화에 대한 정확한 현황의 파악은 불가능하나 이상과 같은 경향으로 볼 때, 2006년 현재 우리나라의 질소수지가 OECD 회원국 중 가장 높을 것으로 판단된다. 조사 대상 회원국 중 벨기에, 일본, 덴마크, 독일 순으로 질소수지는 낮았으며 질소수지는 지속적으로 감소하는 경향을 볼 수 있었다.
2006년 정부의 화학비료 보조금 폐지로 화학비료 판매량의 급격한 감소로 축산분뇨 유래 인산의 부하율이 약 56%까지 크게 증가하였으나, 이는 일본을 제외한 타 OECD 회원국들에 비해 월등히 낮은 부하율로 분석되었다. 총 인산투입량에 대한 축산분뇨 인산의 비율(%)은 일본을 제외한 벨기에, 덴마크, 독일, 네덜란드의 경우 연차가 경과함에 따라 꾸준히 증가하는 경향이었다. 예를 들어 벨기에는 1985년에 26%에서 2004년 63%, 덴마크는 53%에서 71%, 독일은 42%에서 60%, 그리고 네덜란드 69%에서 72%까지 꾸준히 가축분뇨 유래 인산의 비율이 증가되었다.
후속연구
이상의 결과로부터 우리나라의 전체 양분수지를 OECD 의 주요 축산선진국의 수분으로 나추기 위해서는 양분생산량 에서 축산분뇨가 차지하는 부하율 감소를 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다. 특히 우리나라의 축산분뇨 농경지 시용 수준도 벨기에와 네덜란드의 수준에 이미 도달하여 있어 더이상의 가축분뇨 생산량증대는 환경오염문제를 야기시킬 수있을 것으로 판단되어 대책수립이 필요할 것으로 사료된다.
그리고 가축분뇨 계획에서는 모든 농가의 양분생산수준을 1995-1997년 수준으로 2005년까지 제한하는 양분중단명령을 제정하여 생산량 초과분에 대해 세금을 부과하는 좀 더 강력하고 구체적인 가축사육두수의 제한을 실시하였다10). 이상의 경향으로부터 OECD 회원국중 우리나라가 현재 가장 높은 인산수지를 유지하고 있는 것으로 판단되며, 인산수지 감소를 위해 타 회원국에서처럼 강력한 양분생산량과 사용량 저감을 위한 정책도입이 필요할 것으로 판단된다.
이상의 결과로부터 우리나라의 전체 양분수지를 OECD 의 주요 축산선진국의 수분으로 나추기 위해서는 양분생산량 에서 축산분뇨가 차지하는 부하율 감소를 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다. 특히 우리나라의 축산분뇨 농경지 시용 수준도 벨기에와 네덜란드의 수준에 이미 도달하여 있어 더이상의 가축분뇨 생산량증대는 환경오염문제를 야기시킬 수있을 것으로 판단되어 대책수립이 필요할 것으로 사료된다. 결과적으로 우리나라 양분수지의 과잉을 효과적으로 낮추기 위해서는 지속적으로 증가하고 있는 축산분뇨의 부하율(%) 감소, 즉 가축사육두수를 합리적 수준까지 조절하는 것이 가장 합리적 조치일 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
정부는 가축분뇨로부터 오염물질 유출을 저감하기 위해 무엇을 개정하였는가?
정부는 가축분뇨로부터 오염물질 유출을 저감하기 위해 1997년 3월 ｢오수·분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률(汚 糞法)｣을 개정하였으며, 허가[소·젖소 900 m2(75두) 이상, 돼지 1,000 m2 (715두) 이상] 또는 신고대상 농가[소·젖소 100-900 m2 (9두) 이상, 돼지 50-1,000 m2 (36두), 닭·오리·양 150 m2 (1,500수) 이상, 사슴 500 m2 이상]는 방류수 수질 기준 이하로 배출되도록 축산폐수시설 설치를 의무화하고 있다. 특히, 가축분뇨 배출에 대한 단속 및 규제가 한층 강화되면서 효과적인 가축분뇨처리는 지속적 축산업 발전을 위해 선결되어야 할 과제로 제기되고 있다.
농경지 양분수지 분석을 구분하는 세 가지는 무엇인가?
농경지 양분수지는 양분의 투입량(input)과 제거량(output)간의 차를 의미하며, 주변 환경에 오염원인 될 수 있는 잠재적 양분량을 의미한다6). 양분수지분석은 양분흐름범위를 어떻게 규정하는가에 따라 Farm gate balance, Soil surface balance, System balance의 3가지로 구분할 수 있으며, OECD 양분수지분석에서는 PARCOM guidelines에 따라 Soil surface balance 기법을 이용하고 있다11).
농가 규모화·전업화가 급속히 진전된 배경은 무엇인가?
1990년대 이후 축산물 시장개방과 지속적인 생산기반 투·융자에 힘입어 농가 규모화·전업화가 급속히 진전되고, 대량의 가축분뇨가 발생함으로써 가축분뇨처리에 많은 어려움을 겪고 있다. 2004년 한우, 젖소, 돼지 및 닭의 4대축종 사육가 구수는 10년전(1994)에 비해 약 58%가 감소한 반면, 사육두 수는 약 32%가 증가하여 가축분뇨 발생량도 함께 증가하고 있다.
참고문헌 (12)
RDA. (2007) 가축분뇨 자원화 연구동향 및 금후 연구추진방향분석
김창길. (2007) 양분수지지표를 활용한 양분 총량제 개발 및 평가. OECD농업환경지표 개발 및 정책적 활용에 관한 워크숍. p, 27-55. 농촌진흥청
이연, 윤홍배, 노재승 (2005) 농업양분지표의 정책적 이용. OECD 농업환경지표의 개발과 전망, 2005년도 한국환경농학회 춘계워크숍. pp. 135-146. 한국환경농학회
Whalen, J.K, and Chang, C. (2001) Phosphorus accumulation in cultivated soils from long-term annual application of cattle feedlot manure. J. Environ. Qual. 30, 222-228
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Oenema, O. (2004) Governmental policies and measures regulation nitrogen and phosphorus from animal manure in European agriculture. J. of Animal Science. 82, E196-E206
Nutrient Management Legislation in European Countries. Department of Soil Management and Soil Care, Ghent, Belgium, p. 56-77
PARCOM (1995) PARCOM guidelines for calculating mineral balances. Oslo and Paris conventions for the prevention of marine pollution programs and measures committee (PRAM), Oviedo, 20-24 February
OECD (2006) OECD Nitrogen and Phosphorus balance handbook
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